Hopp til innhald

  1. Home
  2. BiologiChevronRight
  3. CellebiologiChevronRight
  4. Prokaryote celler – bakteriarChevronRight
  5. Bakteriane sin indre strukturChevronRight
SubjectMaterialFagstoff

Fagartikkel

Bakteriane sin indre struktur

Bakterier har sirkulært DNA og plasmider fritt i cytosol siden de mangler cellekjerne. De mangler også membranbundne organeller slik som mitokondrier, ER og golgiapparat. De fleste prosesser foregår derfor i cytosol eller i cellemembranen, også bearbeiding av proteiner etter produksjon på ribosomene.

Tegning av tverrsnitt av bakterie.

DNA

Skjematisk tegning av indre og ytre struktur hos bakterie.
Skjematisk teikning av bakterie.

Bakteriar har eit dobbelttråda, sirkulært DNA-kromosom som ligg laust i cytosol. Dette eine kromosomet inneheld alle gena som bakterien treng for å leve og formeire seg. DNAet er nake, og altså ikkje dekt med protein som hos eukaryote celler.

Plasmid – ringformet DNA

Bakteriar kan òg ha små ringforma dobbelttråda DNA-molekyl som kallast plasmid. Desse kjem i tillegg til det større sirkulære DNA-molekylet.

Ein bakterie kan ha fleire typar plasmid og fleire kopiar av same plasmid, men treng ikkje desse for å leve. Plasmida kan derimot auke bakterien si overlevingsevne under vanskelege forhold, mellom anna fordi somme plasmidgen gir antibiotikaresistens.

Når miljøet er ugunstig for bakteriane, blir dei ekstra ivrige etter å ta opp nye plasmid. Ettersom det er forholdsvis enkelt å setje nye gen inn i plasmid, blir dette utnytta i genteknologi. Bakteriar som tek opp eit endra plasmid, kan til dømes produsere medisinar ut frå "oppskrifta" som står i det nye genet.

Ribosom – mindre enn hos andre organismar

Eubakterien sine ribosom er mindre og har ein annan struktur enn ribosoma hos andre organismar. Dei små ribosoma ligg spreidd i bakterien sitt cytoplasma, men opptrer ofte i lange rekkjer som forflyttar seg langs same RNA, slik biletet viser. Ribosoma byggjer protein av aminosyrer medan dei "les" oppskrifta på mRNA. Ettersom bakteriar manglar ER og golgiapparat, går proteina rett ut i cytoplasma utan vidare pakking eller behandling.

Vi har bakterieribosom i mitokondriane våre.

Cellemembranen – halvgjennomtrengelig og folda

Grønn og rund bakterie med sterkt foldet cellemembran.
Blågrønbakterie med sterkt falda cellemembran der både fotosyntese og celleanding går føre seg.

Ein halvgjennomtrengeleg fosfolipidmembran med gjennomgåande transportmolekyl og enzym ligg rundt bakterien. Avfall og næringsstoff kan passere membranen. Ettersom bakteriane verken har mitokondrium eller kloroplastar, går celleanding og fotosyntese føre seg ved hjelp av enzym i og ved cellemembranen, som ofte er sterkt falda og gir ei stor overflate.

Bakteriar kan vere både anaerobe eller aerobe, heterotrofe eller autotrofe.

Energiomsetninga til bakteriar

Bakteriar kan vere
Energikjelde Karbonkjelde
Autotrofe Foto-autotrofe lys CO2
Kjemo-autotrofe uorganiske kjemiske sambindingar (for eksempel svovel-, nitrogen- og jern-sambindingar)
CO2
Heterotrofe Foto-heterotrofe lys organiske sambindingar
Kjemo-heterotrofe (oftast kalla heterotrofe)
organiske sambindingar
organiske sambindingar

Bakteriar som skaffar seg energi ved å utnytte sollyset, er fototrofe. er eit døme på kjemotrofe bakteriar. Dei skaffar seg energi frå uorganiske nitrogensambindingar samtidig som dei gjer nitrogenet tilgjengeleg for plantar. Dei organismane som kan bruke karbondioksid som karbonkjelde, er autotrofe. Heterotrofe bakteriar er avhengige av organiske sambindingar som andre har laga, både som energikjelde og som karbonkjelde.

Cytosol

Cytoplasmaet består av ei geleaktig væske, cytosol, som ligg rundt ribosoma, plasmida og kromosomet. Ho inneheld næringsstoff, byggjesteinar, enzym og protein som trengst til dei mange biokjemiske prosessane som går føre seg. Somme bakteriar () inneheld òg klorofyll, og kan drive fotosyntese.

Sporedanning i dårlege tider

Somme bakteriar kan ved ugunstige forhold gå inn i ein slags dvaletilstand og danne sporar (endosporar). Sporane er motstandsdyktige mot varme, lys, inntørking, koking, kjemikaliar, har svært lågt stoffskifte og kan leve i årevis. Når miljøet blir betre spirer sporen, bakterien veks og delinga tek til att.

Struktur og verknad av antibiotika

Ettersom bakteriar er så ulike våre celler, både biokjemisk og bygningsmessig (morfologisk), har det vore mogeleg å utvikle medisinar (sulfa, antibiotika) som verkar hemmande eller drepande på bakteriane, utan å skade vertscellene.

Einskilde antibiotikum blokkerer ribosomfunksjonen (hindrar proteinsyntesen). Andre verkar på danninga av cellevegg, stoffskiftet eller på kopiering av DNA. Verknaden av ein medisin kan vere ulik hos gram-positive og gram-negative bakteriar fordi dei har ulike celleveggar.

Antibiotikaresistens

En finger med hissig betennelse og sår. Foto.
Betent finger – antibiotikumresistente stafylokokkar.

Ved omfattande bruk av antibiotikum i eit miljø, vil dei bakteriane som har resistens mot denne medisinen, få store fordelar medan andre døyr. Spreiinga av resistensgenet kan auke. Ein eigenskap som tidlegare var sjeldan hos bakteriar, kan bli vanleg og skape helsemessige problem fordi det er vanskeleg å finne medisinar som verkar.

Orsak, ein feil oppstod under lasting av emneressursar.